Устройство для распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р 983894 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) -Заявлено 120381 (2 ) 3260202/24-07 с присоединением заявки Мо— (511 М. Кл.3

H 02 J 3/46

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2312.82. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 2Х12.82 (ЩУДК 621. 313.

° 322.016.31 (088.8) (72) Автор изобретения

C.À.Øèðoáoêoâ

t

Всесоюзный научно-исследовательскйй- к. ро конструкторский институт электроагрега и передвижных электростанций (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ

МЕЖДУ IIAPAJUIEJIbHO РАБОТАЮЩИМИ ГЕНЕРАТОРАМИ .f 2

Изобретение относится к электротехнике, s частности .к устройствам распределения нагрузок параллельно работающих генераторов переменного и постоянного тока, и может использоваться при параллельной работе генераторов передвижных электроагрегатов н электростанций.

Известны устройства для равномерного (пропорционального) распределения нагрузок между параллельно работающими генераторами переменного тока, содержашие измерители нагрузки, которые измеряют количественные значения нагрузки, уравнительные соединения между измерителями нагрузки, чувствительные элементы для выявления разницы выходов измерителей нагрузки, усилители и элементы уп равления сервоприводом первичных двигателей генераторов(1 ).

Известны устройства и способы распределения нагрузок между параллельно работающими. генераторами, основанные на выявлении генератора с экстремальной нагрузкой и последую,щей его разгрузкой (нагрузкой ) или. ограничением нагрузки на номиналь-. ном уровне (23, (3 1 и(4 1.

Недостатком этих устройств является их сложность и, как следствие, невысокая надежность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами, содержащее реле нагрузочного параметра по числу генераторов с замыкающими и размыкающими контактами, уравнительные соединения, блоки управления нагрузочным режимом генератора в сторону уменьшения и увеличения загрузки, входы пита,ния которых связаны с уравнительными соединениями с помощью указанных контактов.

Это устройство обеспечивает загрузку одного генератора до номинальной нагрузки и работу остальных генератород в режиме синхронных компенсаторов, если нагрузка не превышает но,минальной мощности одного генератора.

При дальнейшем увеличении нагрузки срабатывает реле и нагрузка с помощью уравнителей делится поровну между двумя генераторами. Затем, если сработает реле у второго генератора, нагрузка делится между тремя генера.Торами и т.д. Такое регулирование

983894 4

25,обеспечивает наибольший КПД энергОустановки при вращении генераторов от приводов постоянной скорости самолета (5 ).

Однако применение этого устройства в передвижной электроэнергетике, где в качестве первичных двигателей используются в основном дизели (агрегаты, у которых есть режим параллельной работы), затруднительно по следующим причинам: а ) длительная работа дизеля с ненагруженным генератором нежелательна (дизель-генератор работать в режиме синхронного компенсатора не может ); б ) наброс нагрузки на два параллельно работающих генератора, один из которых загружен, а другой нет, вызовет двойной провал частоты на время перераспределения нагрузки, при этом возможно "опрокидывание" дизеля — у перегруженного дизеля обороты падают до нуля; в ) затруднительно манипулирование переключателями, так как отсутствует в большинстве случаев общий пульт управления генераторами;

r) необходимость большого числа проводов для уравнительных соединений (пять проводов при распределении только активной нагрузки); д ) так как электроагрегаты могут быть рассредоточенbi друг от друга на расстояние до 100 м, наличие только оцного источника постоянного тока нарушает автономность агрегатов.

Определяющими параметрами передвижных электроагрегатов и их узлов является надежность, простота эксплуатации, автономность, Измерители же нагрузки генераторов с усилителями рассогласований, объединенные в замкнутую систему, снижают надежность энергоузла и требуют для наладки, обслуживания и ремонта специалистов высокой квалификации.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами, содержащем реле нагруэочного параметра по числу генераторов с замыкающими и размыкающими контактами, уравнительные соединения, блоки управления нагрузочным режимом генератора в сторону уменьшения и увеличения загрузки, входы питания которых связаны с уравнительными соединениями с помощью указанных KoHtBKToB реле нагрузочного параметра, и источник питания, уравнительные соединения выполнены из трех проводов, источник питания выполнен в виде независимых секций по числу генераторов, причем первый размыкающий контакт каждого реле включен между первым и вторым проводом уравнительных соединений, второй — между третьим проводом уравнительных соединений и входом блока управления нагрузочным режимом в сторону увеличения загрузки, первый замыкающий контакт. каждого реле включен между вторым и третьим проводом уравнительных соединений, второй — между третьим проводом уравнительных соединений и входом питания блока управления нагрузочным режимом в сторону уменьшечия загрузки,а каждая секция источника питания включена между выходам питания блоков управления нагрузочным режимом и первым проводом уравнительных соединений.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит максимальные электрические реле 1 нагруэочного параметра, например, полного тока, по числу генераторов с замыкающими и размыкающими контактами 2-5, блоки управления нагрузочным режимом генераторов, содержащие реле б уменьшения подачи энергоносителя (разгрузка генератора) и реле 7 увеличения подачи энергоносителя (загрузка генератора), независимые секции 8 источника питания блоков управления, уравнительные соединения между контактами 2 и 3 реле 1. Уравнительные соединения вместе с элементами 2-8 образуют схему фиксации неодинакового состояния реле 1.

Устройство работает следующим образом.

Если нагрузки генераторов меньше или больше номинальной, то все реле находятся в одинаковом состоянии и через последовательно соединенные контакты 2 и 3 напряжение от секций 8 к своим блокам управления не проходит и поэтому вторичного регулирования нет. Нагрузка распределяется первичными регуляторами.

При неодинаковом состоянии реле 1, например, включилось реле у левого агрегата, напряжение от секции 8 источника постоянного тока через замкнутые размыкающие контакты 2 среднего и правого агрегатов и замкнутый замыкающий контакт 3 левого агрегата подается на подвижные контакты вторых переключающих контактов реле 1. У левого агрегата включится реле 6 и он начнет разгружаться, а у среднего и правого агрегатов включатся реле 7 и они начнут нагружаться. Как только нагрузка левого агрегата станет номинальной его реле 1 отключается и перераспределение общей нагрузки между агрегатами прекращается.

При дальнейшем увеличении нагрузки устройство снова перераспределит

983894 нагрузки (догрузит недогруженные агрегаты ) и так до тех пор, пока не выдана суммарная номинальная мощность агрегатов. После этого устройство отключит вторичное регулирование и осуществляется первичное регулирование.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет отказаться от сложных ненадежных замкнутых систем уравнивания нагрузок при любой величине суммарной нагрузки, обеспечить кратковременность работы устройства, уменьшить возможность перерегулирования при перераспределении общей нагрузки или сбоев в работе. Все это 15 повышает надежность работы электроагрегатов при параллельной работе.

Если генераторы, оборудованы уравнителями реактивных нагрузок, то в качестве параметра активной мощности 2О можно использовать полый ток. Если устройство используется с генераторами постоянного тока, то блок управления должен воздействовать на возбуждение генераторов. 25

Уставка срабатывания максимальных электрических реле может быть выбрана.и при нагрузках, меньшей номинальной мощности генераторов. Источник питания может быть переменного тока.

Формула изобретения

Устройство для распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами, содержащее реле нагрузочного параметра по числу генераторов с замыкающими и размыкающими контактами, уравнительные еоеди- 4О кения, блоки управления нагрузочным режимом генератора в сторону уменьшения,и увеличения загрузки, входы питания которых связаны с уравнительными соединениями с помощью указанных контактов реле нагрузочного параметра, и источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, уравнительные соединения выполнены из трех проводов, .:сточник питания выполнен в виде независимых секций по числу генераторов, причем первый размыкающий контакт каждого реле включен между первым и вторым проводом уравнительных соединений, второй — между третьим проводом уравнительные соединений и входом блока управления нагрузочным режимом в сторону увеличения загрузки, первый замыкающий контакт каждо- го реле включен между вторым и третьим проводом уравнительных соединений, второй — между третьим проводом уравнительных соединений и входом питания блока управления нагрузочным режимом в сторону уменьшения загрузки, а каждая секция источника питания включена между выходом питания блоков управления нагрузочным режимом и первым проводом уравнительных соединений.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лукин И.И.,Любимов В.В. Системы электроснабжения самолетов и вертолетов. M. Транспорт", 1970, с.178-179 °

2. Авторское свидетельство CCCk.

9 508858, кл. Н 02 3 3/46,1972.

3. Авторское свидетельство СССР

9 536566, кл. Н 02 3 3/46, 1972.

4. Авторское свидетельство СССР

9 629590, кл. Н 02 Э 3/46, 1976.

5. Авторское свидетельство СССР

9 528663, кл. Н 02 3 3/46, 1974.

983894

Составитель К.Фотина

Техред М. Надь Корректор Н - Бурик

Редактор Н.Бобкова

Заказ 9945/68

Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4